An Improved Flux Estimator for Gap Flux Orientation Control of DC-Excited Synchronous Machines

Yajun Xu; Jianguo Jiang

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자료유형: 학술저널

저자정보: Yajun Xu (Shanghai Jiao Tong University) Jianguo Jiang (Shanghai Jiao Tong University)

저널정보: 전력전자학회 JOURNAL OF POWER ELECTRONICS JOURNAL OF POWER ELECTRONICS Vol.15 No.2

발행연도: 2015.3

수록면: 419 - 430 (12page)

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Flux estimation is a significant foundation of high-performance control for DC-excited synchronous motor. For almost all flux estimators, such as the flux estimator based on phase locked loop (PLL), DC drift causes fluctuations in flux magnitude. Furthermore, significant dynamic error may be introduced at transient conditions. To overcome these problems, this paper proposes an improved flux estimator for the PLL-based algorithm. Filters based on the generalized integrator are used to avoid flux fluctuation problems caused by the DC drift at the back electromotive force. Programmable low-pass filters are employed to improve the dynamic performance of the flux estimator, and the cutoff frequency of the filter is determined by the dynamic factor. The algorithm is verified by a 960V/1.6MW industrial prototype. Simulation and experimental results show that the proposed estimator can estimate the flux more accurately than the PLL-based algorithm in a cycloconverter-fed DC-excited synchronous machine vector control system.

#Back electromotive force filter #Flux estimator #Generalized integrator #Phase locked loop #Programmable low-pass filter

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1. [학술지(정기간행물)] - H. U. Rehman / 2004 / Design of voltage model flux observer / IEE Proc. Electr. Power Appl 151 (2) : 129 ~ 134

2. [학술지(정기간행물)] - R. Rodríguez / 2014 / Fast square root calculation for DTC magnetic flux estimator / IEEE Latin America Transactions 12 (2) : 112 ~ 115

3. [학술지(정기간행물)] - K. D. Hurst / 1998 / Zero-speed tacholess IM torque control: Simply a matter of stator voltage integration / IEEE Trans. Ind. Appl. 34 (4) : 790 ~ 795

4. [학술지(정기간행물)] - N. R. N. Idris / 2002 / An improved stator flux estimation in steady-state operation for direct torque control of induction machines / IEEE Trans. Ind. Appl. 38 (1) : 110 ~ 116

5. [학술지(정기간행물)] - J. Hu / 1998 / New integration algorithms for estimating motor flux over a wide speed range / IEEE Trans. Power Electron. 13 (5) : 969 ~ 977

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